北京地區(qū)甲型流感病毒的流行病學(xué)及抗原變異研究.pdf

1、過去流感大流行的教訓(xùn)強(qiáng)調(diào)了實(shí)時進(jìn)行病毒監(jiān)測的重要性。網(wǎng)絡(luò)合作實(shí)驗(yàn)室對于有效地進(jìn)行病毒基因組信息、臨床信息及流行病學(xué)數(shù)據(jù)的交流至關(guān)重要。我國也正在建立和完善傳染病監(jiān)測技術(shù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,正在實(shí)行對人群中流感病毒流行進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。2009～2010年流感大流行期間,我們綜合運(yùn)用分子生物學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)技術(shù)針對甲流的流行模式,季節(jié)性流感疫苗對甲流爆發(fā)的保護(hù)作用、甲流病毒的變異特點(diǎn)等問題進(jìn)行了多方位的流行性學(xué)研究取得以下研究發(fā)現(xiàn):
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2、1)在2009年流感大流行期間,對北京地區(qū)2009～2010年甲型流感的流行情況監(jiān)測顯示,2134份流感樣病例中甲型流感陽性575例,陽性率為26.94％。其中甲型H1N1亞型流感占46%,季節(jié)性H3N2亞型占41%,季節(jié)性H1N1亞型占3%,未分型占10%。甲型H1N1流感病毒主要引起成年人發(fā)病,其年齡組分布峰值在20至30歲之間,這與季節(jié)性流感病毒有顯著的差別。在2009～2010年北京地區(qū)出現(xiàn)了兩次流感流行高峰,第一次流行高峰是在

3、2009年第37周,以季節(jié)性H3N2亞型流感病毒為主。此時正是甲型H1N1流感在我國流行的初期。隨后,在第47周出現(xiàn)了以甲型H1N1流感病毒為主的第二次流感流行高峰。隨后,仍以甲型H1N1流感病毒流行為主直到流感季節(jié)結(jié)束。在整個監(jiān)測過程中,只有零散的病例為季節(jié)性H1N1流感病毒感染陽性。而且,在甲型H1N1流感病毒成為主導(dǎo)流行株后就再檢測不到季節(jié)性H1N1流感病毒。即甲型H1N1流感病毒的出現(xiàn)改變了北京地區(qū)流感的流行模式。
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4、2)甲型H1N1流感與季節(jié)性流感的共同流行引起了兩種病毒在同一宿主體內(nèi)復(fù)合感染的可能性。在2009年9月上旬一起大學(xué)校園流感爆發(fā)感染中,共確診40例甲型流感病毒感染陽性病例。其中22例甲型H1N1流感病毒陽性,12例季節(jié)性H3N2流感病毒陽性,6例同時感染甲型H1N1流感病毒和季節(jié)性H3N2流感病毒的混合感染。病例的時空分布、發(fā)病信息及對季節(jié)性H3N2流感病毒的預(yù)存抗體顯示,季節(jié)性H3N2流感病毒在甲型H1N1流感病毒出現(xiàn)前就已在校園流

5、行。在臨床癥狀上,混合感染患者與單獨(dú)感染兩種病毒的患者無顯著的差異。甲型H1N1流感病毒感染患者的血清轉(zhuǎn)換率為85.7%,季節(jié)性H3N2流感病毒感染患者的血清轉(zhuǎn)換率為70%,混合感染患者同時對甲型H1N1流感病毒和季節(jié)性H3N2流感病毒的血清轉(zhuǎn)換率為83.3%,且對兩種病毒的血清轉(zhuǎn)換和抗體水平上無顯著差異。而只有一名混合感染患者對兩種病毒均無血清轉(zhuǎn)換。在單獨(dú)感染和混合感染中,甲型H1N1流感病毒的載量都比季節(jié)性H3N2流感病毒的載量高。

6、混合感染患者引起的下一代感染主要是甲型H1N1流感病毒感染,也可引起下一代感染出現(xiàn)混合感染。這次爆發(fā)感染中,甲型H1N1流感病毒的HA和NA基因序列遺傳很穩(wěn)定,與A/California/04/2009(CA/04)株相比,同源性為99.1%～99.6%。在HA基因序列中出現(xiàn)了3個核苷酸置換,分別為1484位G/A,1499位C/T和1505位A/G,引起相應(yīng)的氨基酸改變?yōu)镾er-Asn,Thr-Ile和Asp-Gly。NA基因序列中出

7、現(xiàn)了742位A/G和813位T/C兩個核苷酸置換,引起了一個Asn-Asp氨基酸突變。而H3N2流感病毒的HA和NA基因序列與目前北美流行的A/Hawaii/07/2009(H3N2)株同源性很高(>99%)。在混合感染病例中并未發(fā)現(xiàn)基因重配突變。所有甲型H1N1流感病毒和季節(jié)性H3N2流感病毒在M2蛋白上均出現(xiàn)S31N耐藥位點(diǎn)突變,而NA蛋白上未出現(xiàn)H275Y耐藥位點(diǎn)突變。奧司他韋在治療甲型流感病毒感染中仍具有重要的作用。
　　

8、(3)甲型H1N1流感流行之后,關(guān)于季節(jié)性流感疫苗能否保護(hù)甲流感染的問題備受爭議。在2009年10月監(jiān)測到的一起中學(xué)生流感爆發(fā)中,利用病例對照研究設(shè)計和血清流行病學(xué)方法,探討了季節(jié)性流感疫苗接種對甲流爆發(fā)的保護(hù)作用。共確診甲型H1N1流感病毒感染病例210(11.8%)例。在臨床癥狀表現(xiàn)上,接種過季節(jié)性流感疫苗的患者和未接種過季節(jié)性流感疫苗的患者之間無顯著差異。血清學(xué)檢測發(fā)現(xiàn),甲型H1N1流感病毒感染的隱性感染率為6.1%(95%CI,

9、2～17%)。90.9%疫苗接種患者和95%未接種疫苗患者恢復(fù)期血清對甲型H1N1流感病毒的血凝效價高于1:40。疫苗接種組和未接種組血清對甲型H1N1流感病毒血凝抑制抗體水平之間無顯著差異。在接種過季節(jié)性流感疫苗的人群中,甲型H1N1流感病毒的感染率為9%。而在未接種季節(jié)性流感疫苗的人群中,甲型H1N1流感病毒的感染率為20.3%。在這兩個組之間甲型H1N1流感病毒的感染率具有顯著差異(P<0.001)。季節(jié)性流感疫苗的接種與甲型H1

10、N1流感病毒的感染有明顯的相關(guān)性(P<0.001)。即季節(jié)性流感疫苗對甲型H1N1流感爆發(fā)具有一定的保護(hù)作用。
　　(4)在對實(shí)驗(yàn)室分離毒株的系統(tǒng)發(fā)育分析中發(fā)現(xiàn),北京地區(qū)目前流行的甲型流感病毒有三種,分別為甲型H1N1亞型、季節(jié)性H3N2亞型和季節(jié)性H1N1亞型流感病毒。甲型H1N1流感病毒的HA基因與A/California/04/2009(H1N1)株和A/New York/1669/2009(H1N1)株HA基因之間的同源性

11、分別為99.4%～99.6%和99.5%～99.8%,說明其變異情況不大。A/California/04/2009(H1N1)株和A/New York/1669/2009(H1N1)株處于兩個大分支中,說明在北京地區(qū)流行的甲型H1N1流感病毒可能有多個來源。北京地區(qū)流行的甲型H1N1流感病毒HA基因之間的同源性為99.4%～100%。目前流行的H3N2亞型流感病毒的HA基因存在一定的變異,與疫苗株HA基因之間的同源性為98.9%～99.

12、1%。大部分毒株與疫苗株處于不同的分支上。毒株之間HA基因的同源性為98.4%～100%。相比之下,當(dāng)前流行的季節(jié)性H1N1流感病毒HA基因變異較大,與疫苗株HA基因之間的同源性為95.9%～96.1%。而兩株毒株之間的同源性為99.8%。甲型H1N1亞型、季節(jié)性H3N2亞型和季節(jié)性H1N1亞型流感病毒組內(nèi)HA基因的平均進(jìn)化距離分別為0.004、0.009和0.029。即季節(jié)性H1N1流感病毒HA基因變異最大,其次是季節(jié)性H3N2流感病

13、毒,而甲型H1N1流感病毒變異最小。本實(shí)驗(yàn)室分離毒株HA氨基酸序列發(fā)生了多個氨基酸替換。甲型H1N1流感病毒HA基因上出現(xiàn)了49個突變,而只引起19個氨基酸突變。在抗原決定簇Cb位點(diǎn)有一個A90T氨基酸突變。在Sa位點(diǎn)有兩個氨基酸替換,S179N和K180E。在Ca位點(diǎn)有一個I183T突變。在Sb位點(diǎn)有三個氨基酸替換,分別為S202G,A203V和A212G。與疫苗株相比,季節(jié)性H3N2亞型流感病毒流行株HA基因上出現(xiàn)102個突變,并引

14、起29個氨基酸改變。在抗原決定簇Ca2位點(diǎn)有一個S159F突變。在Sa位點(diǎn)有兩個突變L173S和K174N。在Sb位點(diǎn)有三個突變,分別為T203R,D206G和P210L。季節(jié)性H1N1亞型流感病毒HA基因上出現(xiàn)了69個突變,但只引起了11個氨基酸的改變。在抗原決定簇Ca2位點(diǎn)發(fā)生了兩個氨基酸突變,K157E和S158N,在Sb位點(diǎn)發(fā)生了兩個氨基酸突變,G202A和A206T。而目前所使用的流感疫苗對新的抗原漂移株的免疫保護(hù)效果尚未知,